abaqus实例培训讲学.docx
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abaqus实例培训讲学
一．创建部件
1.打开abaqus;
开始/程序/Abaqus6.10-1/AbaqueCAE
2.
Model/Rename/Model-1,并输入名字link4
3.单击Createpart弹出Createpart对话框，
Name输入link-4;
ModelingSpace选择2DPlanar
Type选择Deformable
BaseFeature选择Wire
Approximatesize输入800；然后单击continue
4.
单击（CreateLines:
connected）通过点（0,0）、（400,0）、（400,300）、（0,300）单击（CreateLines:
connected）连接（400,300）和（0,0）两点，单击提示区中的Done按钮（或者单击鼠标滚轮，也叫中键），形成四杆桁架结构
5.单击工具栏中的（SaveModelDatabase）,保存模型为link4.cae
二.定义材料属性
6.
双击模型树中的Materials（或者将Module切换到Property,单击CreateMaterial-ε）
弹出EditMaterial对话框后。
执行对话框中Mechanical/Elasticity/Elastic命令，
在对话框底部出现的Data栏中输入Young’sModule为29.5e4，
单击OK.完成材料设定。
7.
单击“CreateSection”,弹出CreateSection对话框，
Category中选择Beam;
Type中选择Truss;
单击continue按钮
弹出EditSection对话框，
材料选择默认的Material-1,输入截面积（Cross-sectionalarea）为100，单击ok按钮。
8.
单击AssignSection,
框选整个模型，
单击鼠标中键，
弹出EditSectionAsignment对话框中，
确认Section后面选择的是刚才创建的Section-1,单击ok，
把截面属性Section-1赋予整个模型。
提示：
ABAQUS中的材料属性不能直接赋予几何模型和有限元模型，必须通过创建截面属性，把材料属性赋予截面属性，然后再把截面属性赋予几何模型，间接地把材料赋予几何模型。
三.定义装配体
9.在环境栏Module中选择Assembly，进入装配模块；
单击“Instancepart”弹出CreateInstance对话框，
在part栏中选择link-4,
在实体类型（InstanceType）后面选择Dependent（meshonpart）
单击ok
四.定义分析步
10.在环境栏Module后面选择Step，进入分析步模块，单击工具箱中的CreateStep按钮，在CreateStep对话框输入分析步名称
Name:
Apply_Force
ProcedureType:
General/StaticGeneral
单击continue
进入EditStep对话框（这里选择默认值），
在Description：
ApplyforcesandBCsonthemodel
其他接受默认设置，单击ok按钮。
完成一个一般静态分析步定义。
提示：
在静态分析中，分析步时间（TimePeriod）一般没有实际意义，可以接受默认值。
对于初学者，时间增量步（Incrementation）的设置相对比较困难，一般可以先使用默认值进行分析，如果结果不收敛再进行调整。
11.
修改输出要求。
在创建一个分析步后，ABAQUS会自动创建默认的场变量和历史变量的输出要求。
单击（FieldOutputManager）和（HistoryOutputManager）,单击对话框右方的Edit按钮（或双击相应分析步下面的Created），打开输出变量编辑对话框，可以增加或减少某些量的输出。
本例取默认值。
五.定义边界条件和载荷。
本例不涉及接触，故直接跳过Interaction模块
12.
在环境栏Module后面选择Load，进入Load模块
单击工具箱中的CreateBoundaryCondition按钮
弹出CreateBoundaryConditon对话框，
在Name中输入边界条件名称为Fixed-Point1,
分析步Step后面选择系统定义的初始分析步Initial，
边界条件类型选择Mechanical:
Displacement/Rotation,单击Continue按钮，
用鼠标在图形区选择模型左下角点和左上角点（选择多个对象时按下Shift键），
单击鼠标中键，弹出EditBoundaryConditon对话框，选中U1、U2（表示约束这两自由度，而UR3不约束）单击ok按钮。
完成点1和点4边界条件的约束。
13.
用上述同样的方法约束右下角U2方向的自由度
14.单击工具箱中的CreateLoad按钮，在弹出的CreateLoad对话框中定义载荷名称CF-P3
分析步选择定义分析步Apply-Force
载荷类型选择Mechanical:
Concentratedforce（集中力）
单击continue按钮
用鼠标选择右上角点,单击鼠标中键，弹出EditLoad对话框
CF1:
输入0；
CF2:
输入-25000（力的方向垂直向下）
单击ok
该集中力的大小和方向在分析过程中保持不变
如果选中Follownodalrotation选项，则力的方向在分析过程中随着节点的旋转而变化；
使用幅值曲线可以改变力的变化规律。
15.
用同样的方法在模型的右下角点上施加沿1方向上大小为
CF1:
20000N
CF2:
0的集中力
六网格划分
16.
在环境栏Module后面选择Mesh，进入Mesh模块,并在环境栏中Object后面选择Part选项（非常重要）；
17.在工具箱中单击SeedEdge按钮，
框选整个模型，
单击鼠标中键，
在SizeControl:
Numberofelement中输入1
单击ok.完成种子的设置。
提示:
本例中的模型属于自然离散系统，可以把每个杆件作为一个单元进行网格划分，共划分4个单元。
这样做同时也是为了和理论求解过程中的单元保持一致，便于比较结果。
18.
在工具箱中单击AssignElementType按钮，用鼠标框选整个模型，单击鼠标中键，
在ElementType对话框中选择单元T2D2
（ElementLibrary选择standard;
Geometryorder选择Linear;
Family选择Truss）.
单击ok完成单元类型的选择。
19.
在工具箱中单击MeshPart按钮，单击提示区oktomeshthepart后面Yes按钮完成网格划分。
七.提交分析作业
20.
在环境栏Module后面选择Job,进入Job模块，单击工具箱中的JobManager按钮，弹出JobManager对话框，单击对话框下部的Create按钮，弹出CreateJob对话框，定义作业名称为link4,单击continue按钮
进入EditJob对话框，
输入作业描述Description:
Analysisofafourlinkmechanism
切换到Memory选项卡
设置用于输入文件处理和ABAQUS/Standard分析时能够使用的内存（根据个人计算机配置的情况而定，默认值为256M）
单击ok按钮。
在JobManager中出现作业link4
单击对话框右部的WriteInput可以输出与作业名同名的输入文件，
单击submit按钮提交作业，进行计算
单击Monitor按钮弹出linkMonitor对话框，可以对作业运行情况进行监视。
在该对话框中可以显示作业提交的时间、运行状态、结束时间，运行过程中出现的警告、错误信息，输出结果信息等。
八.后处理
21.打开结果输出文件link4.odb，有一下3种方法:
i.
在JobManager对话框中单击Results按钮；
ii.
在环境栏Module后面选择Visualization模块，选择open打开按钮，弹出OpenDatabase对话框，选择link4.odb文件，单击ok按钮。
iii.
在模型树中把Model切换到Results选项，双击OutputDatabases,弹出OpenDatabase对话框，选择link4.odb文件，单击ok按钮。
提示:
在后两种打开结果数据库的方法中，默认打开方式是ReadOnly（只读模式）,不能对数据库进行操作，如定义结果坐标系等。
如果需要对结果数据库进行操作，必须在OpenDatabases对话框中取消ReadOnly选项
22.
显示节点和单元编号。
执行Options/Common命令
弹出CommonPlotOptions对话框
切换到Labels选项卡
选中Showelementlabels和Shownodelabels选项
并选择字体颜色，单击ok按钮。
显示单元和节点的编号
23.
执行Plot/contours/OnBothShapes命令，显示变形前和变形后的结果云图
24.
生成各个节点位移的结果报告。
执行Report/Fieldoutput命令
弹出ReportFieldoutput对话框，
输出位置Positoin后面选择UniqueNodal（即输出节点处的值）
输出选项中取消默认的S:
StressComponents的选项，
选择U:
Spatialdisplacement下面的U1、U2（即输出1、2方向上的位移值）
切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link-nodal-U.rpt
在ABAQUS工作目录下生成报告文件link-nodal-U.rpt，用记事本打开该文件。
内容如下：
***************************************************************************
FieldOutputReport,writtenSunMar2311:
09:
512014**报告生成时间
Source1
---------
ODB:
e:
/Abaqus/link4.odb**报告来源的结果数据库名称、分析步、增量步
Step:
Apply_Force
Frame:
Increment1:
StepTime=1.000
Loc1:
Nodalvaluesfromsource1
Outputsortedbycolumn"NodeLabel".
FieldOutputreportedatnodesforpart:
LINK-4-1
NodeU.U1U.U2**各个节点1、2方向的位移值
Label@Loc1@Loc1
-------------------------------------------------
156.4972E-03-222.458E-03
24.16667E-330.
3271.186E-03-21.8750E-33
415.8333E-33-3.12500E-33
Minimum4.16667E-33-222.458E-03**最小值、最大值以及位置
AtNode21
Maximum271.186E-030.
AtNode32
25.
执行Report/Fieldoutput命令
弹出ReportFieldoutput对话框，
输出位置Position选择IntegrationPoint（积分点），
输出选项选择S:
Stresscomponents中的S11，
切换到Setup选项卡
报告文件名为link-element-S,得到个单元应力值如下：
切换到Setup选项卡
切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link-element-S.rpt
ElementIntS.S11
LabelPt@Loc1
-------------------------------------------------
21-218.75
31-52.0833
1141.6667
41200.
执行Report/Fieldoutput命令
弹出ReportFieldoutput对话框，
输出位置Position选择UniqueNodal（积分点），
输出选项选择RF:
Reactionforce中的RF1\RF2，
切换到Setup选项卡
设定输出文件的名称为link-nodal-RF.rpt
得到各节点处的支反力值如下：
NodeRF.RF1RF.RF2
Label@Loc1@Loc1
-------------------------------------------------
10.0.
2-4.16667E+03-0.
30.21.875E+03
4-15.8333E+033.125E+03
Minimum-15.8333E+03-0.
AtNode42
Maximum0.21.875E+03
AtNode33
26.退出ABAQUS/CAE菜单，有以下三种方法
a．执行File/Exit;
b．按下Ctrl+Q;
c．直接单击图形窗口右上部的关闭按钮；
八.输入文件
在目录下找到link4.inp文件，用记事本打开。
结构模态分析
模态分析主要分为以下4个步骤：
1.建模
a）必须定义密度
b）只能使用线性单元和线性材料，非线性性质将被忽略；
2.选择分析步类型并设置响应选项
a）定义一个线性摄动步（LinearPerturbation）的频率提取分析步（FrequencyExtraction）
b）模态提取选项
c）其他选项
3.施加边界条件、载荷并求解
a）施加边界条件
b）外部载荷：
因为振动被假定为自由振动，所以忽略外部载荷。
然而，程序形成的载荷向量可以在随后的模态叠加分析中使用位移约束
Ø施加必需的约束来模拟实际的固定情况
Ø在没有施加约束的方向上将计算刚体振型
Ø不允许有非零位移约束
Ø对称边界条件只产生对称的振型，所以将会丢失一些振型
c）求解
Ø通常采用一个载荷步
Ø为了研究不同位移约束的效果，可以采用多载荷步（例如，对称边界条件采用一个载荷步，反对称边界条件采用另一个载荷步）
4.结果处理
一．建模
1.启动ABAQUS/CAE，创建一个新的模型，重命名为coupling,保存模型为coupling.cae
2.单击工具箱中的CreatePart创建一个名为coupling的三维可变形拉伸实体，大概尺寸为0.2，单击Continue按钮进入草图环境
3.单击工具箱中的CreateCircle:
CenterandPerimeter,输入圆心坐标（0,0），回车，再输入圆周上一点的坐标（0.05,0），回车；
4.再输入圆心坐标（0,0）回车，输入圆周上一点坐标（0.02,0）,回车
5.再输入圆心坐标（0.035,0）,回车，输入圆周上一点坐标（0.04,0）回车，单击提示区中的CancelProcedure,取消画圆操作。
6.单击工具箱中的RadialPattern,在图形窗口中选择小圆，提示区出现“SelecttheentitiestopatternDone”单击提示区的Done按钮，弹出RadialPattern对话框，Number:
6Totalangle为默认360.本例阵列的中心为坐标原点，为默认设置，无须改变（如果不是坐标原点，单击Center按钮来选择阵列的中心即可），选中Preview复选框可以预览阵列效果，单击ok按钮
7.单击提示区中的Done按钮，弹出EditBaseExtrusion对话框，输入拉伸长度为0.02，单击ok按钮，完成拉伸操作，生成部件coupling1
8.单击工具箱中的CreatePart，创建一个名为Coupling2的三维可变形的拉伸实体，大概尺寸为0.2，单击continue按钮进入草图环境
9.单击工具箱中的CreateCircle:
CenterandPerimeter,输入圆心坐标（0,0）,回车，再输入圆周上一点的坐标（0.02,0），回车，单击提示区中的CancelProcedure，取消画圆操作，单击提示区中的Done按钮，在弹出的EditBaseExtrusion对话框中输入拉升长度0.05，单击ok按钮。
完成部件coupling2的创建
10.在环境栏中的Module后面的下拉列表中选择Assembly,进入Assembly模块；
11.单击工具箱中的InstancePart，弹出CreateInstance对话框，在对话框中按住ctrl选择部件coupling1和coupling2，单击ok按钮，创建这两个部件的实例。
12.单击工具箱中的TranslateInstance，在图形窗口中选择部件coupling2,
单击提示区中的Done按钮，
接受默认的平移起点坐标（0,0,0）回车
输入平移终点坐标（0,0,0.01）,回车，
单击提示区中的ok按钮，
完成部件coupling2的定位操作
13.单击工具箱中的Merge/CutInstance，弹出Merge/CutInstance对话框，，
输入将要生成的部件名称coupling，
Operation栏中选择Merge:
Gemotry（合并几何体），
Options栏中选中Suppressoriginalinstances（抑制原来的部件实例）,
IntersectingBoundaries栏中选择remove（移去相交部分），
单击Continue按钮，
选择进行相交操作的部件实例，
框选整个模型，
单击提示区中的Done按钮完成操作
14.展开模型树Models/coupling/Assembly/Instance可以发现在coupling1和coupling2的实例前面出现了红色的×号，这是因为在上一步的合并操作中选择了抑制原来的部件实例选项，可以将鼠标值域coupling1-1上右击，，执行Delete命令将其删除。
提示：
在Merge/Cut操作中选择Suppressoriginalinstance选项对部件环境中的部件coupling1和coupling2没有影响，因为实例只是部件的一个映射，可以观察模型树种下面增加了一个新的部件coupling，而原来的部件并没有发生任何变化。
后面分析中只需要部件coupling，所以下面把部件coupling1和coupling2删除
15.进入part模块，单击工具箱中的PartManger，选中部件coupling1和coupling2,单击对话框中的的Delete按钮，将其删除，单击Dismiss按钮退出partManager对话框。
16.双击模型树中的Materials（或者将Module切换到Property,单击CreateMaterial-ε）
，打开EditMaterial对话框，输入材料名称为steel，执行Mechanical/Elasticity/Elastic命令，定义材料的弹性模量为2.06e11，泊松比为0.3,执行General/Density命令，定义材料密度为7800，单击ok按钮完成材料属性的定义。
提示：
在动力学分析中，必须以某种形式定义部件的动力学参数如质量、材料的密度、转动惯量等。
17.单击工具栏中的CreateSection弹出CreateSection对话框，输入截面属性名称Section-coupling,选择Solid:
Homogeneous（均匀实体截面），单击Continue按钮，弹出EditSection对话框，Material选择Steel,单击ok按钮，完成截面属性的定义。
18.单击工具箱中的AssignSection，在图形窗口中选择整个部件coupling，单击提示区中的Done按钮，弹出EditSectionAssign对话框，选择Section:
section-coupling,单击ok按钮，吧截面属性名称coupling赋予部件coupling,图形窗口部件的颜色变为绿色。
19.双击模型树中的Step
（1），弹出CreateStep对话框，输入分析步名称Step-Modal,分析步类型ProedureType选择LinearPerturbation:
Frequency,单击Continue按钮，进入Edit对话框，输入分析步描述Description:
Modalanalysisofacoupling,求解器选择Lanczos，在Numberofeigenvaluesrequested后面选中Value，并在其后的输入框中输入30.即需要的特征值数目为30，其他选项接受默认设置，单击ok按钮，完成分析步设置。
20.执行Output/FieldOutputRequests/Manager命令，弹出FieldOutputRequestsManager对话框，单击对话框中的Edit按钮，弹出EditFieldOutput对话框，确认Savaeoutputat后面选中的是Allmodes，确认输出变量为Preselectdefualts:
单击ok按钮，返回FieldOutputRequestsManager对话框，单击对话框中的Dismiss按钮退出对话框
21双击模型树中的BCs,弹出CreateBoundaryConditon对话框，
在对话框中选择Mechanical:
Displacement/Rotation，单击continue按钮，在图形窗口中选择小圆柱端面，单击提示区中的Done按钮,进入EditBoundaryCondition对话框，选中U1,U2,U3,UR1,UR2,单击ok按钮，对端面约束除了绕Z轴旋转自由度以外的所有自由度
22.单击工具箱中的CreateBoundaryCondition,弹出CreateBoundaryCondition对话框，在对话框中选择Mechanical:
Symmetry、Antisymmetry/Encastre,单击Continue按钮，按住Ctrl+Alt键，并按住鼠标左键不放，滑动鼠标，旋转模型到合适的角度，在图形窗口中选择大圆柱的底面，单击提示区中的Done按钮，进入EditBoundaryCondition对话框，选中ZSYMM（U3=UR
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